РД 153-34.1-11.353-2001. Методика выполнения измерений массовых выбросов загрязняющих веществ от котельных установок с применением газоанализаторов с электрохимическими датчиками
Актуально на 01.11.2026.
Как цитировать: "РД 153-34.1-11.353-2001. Методика выполнения измерений массовых выбросов загрязняющих веществ от котельных установок с применением газоанализаторов с электрохимическими датчиками". РД 153-34.1-11.353-2001. https://bukva.ai/docs/rd-153-34-1-11-353-2001
(утв. РАО «ЕЭС России» 29.03.2001)
29 марта 2001 года
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ОТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК С ПРИМЕНЕНИЕМ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ С ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ ДАТЧИКАМИ
до 1 октября 2011 года
Разработано Акционерным обществом открытого типа «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт» (АООТ «ВТИ»).
Исполнители: М.Я. Мотро, В.С. Бесков, С.Ш. Пинтов, Г.В. Целунова.
Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 29.03.2001.
Первый заместитель начальника А.П. Ливинский.
Срок первой проверки РД — 2006 г.,
периодичность проверки — один раз в 5 лет.
Аттестована 31.03.2001 метрологической службой ВТИ (аттестат аккредитации при ВНИИМС № 01.00038-97).
1.1. Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений (МВИ) массовых выбросов (массовых расходов) загрязняющих веществ [оксидов азота в пересчете на диоксид азота (далее по тексту — NO_{x} ), монооксида углерода (далее по тексту — CO), диоксида серы (далее по тексту — SO_{2} )] с дымовыми газами от котельных установок, потребляющих различные виды органического топлива (газ, мазут, уголь).
Массовые выбросы загрязняющих веществ измеряются с применением газоанализаторов с электрохимическими датчиками.
1.2. Положения данной МВИ распространяются на измерения массовых выбросов в сечениях газоходов (далее по тексту — измерительные сечения), расположенных за газоочистной установкой или при отсутствии этой установки (на газомазутных котлах) в любых сечениях газоходов, в которых температура отходящих газов не превышает 600 °C.
1.3. Данная МВИ предназначена для использования при контроле выбросов: периодическом в соответствии с требованиями РД 153-34.0-02.306-98; при оценке эффективности проводимых мероприятий по их сокращению; при инспекционном.
2.1 Требования к параметрам окружающей среды при проведении измерений:
Температура окружающего воздуха, °C ............................ 0 — 40
Относительная влажность, % .................................... 15 — 90
Атмосферное давление, кПа .................................... 84 — 106
частота, Гц .............................................. 0,5 — 35
амплитуда, мм ............................................. До 0,75
Напряженность постоянных магнитных и переменных полей сетевой частоты, А/м .................. Не более 400
2.2 Требования к параметрам и составу анализируемой среды:
Температура <1>, °C .......................................... 50 — 600
Влажность, г/м3 .............................................. 30 — 240
Давление, кПа ................................................. -5...+5
твердых частиц на входе в пробоотборный зонд, г/м3 ....... 0,01 — 5
сажи <2>, г/м3 ............................................ 0 — 0,5
водорода (объемная доля), % ............................... 0 — 0,1
метана (объемная доля), % ................................. 0 — 0,1
триоксида серы (объемная доля), % ....................... 0 — 0,007
кислорода (объемная доля), % ............................... 1 — 25
монооксида углерода ..................................... 80 — 5000
монооксида азота ........................................ 60 — 2000
диоксида азота ............................................ 2 — 100
диоксида серы .......................................... 120 — 5800
Массовый расход (выброс) <3>, г/с:
монооксида углерода ........................................ 0,1 — 2000
оксидов азота .............................................. 0,2 — 1000
диоксида серы ................................................ 1 — 2500
<1> При измерении содержания SO_{2} температура дымовых газов должна быть не менее 100 °C.
<3> Указанные значения относятся к одной котельной установке. Диапазоны изменения массовых расходов (выбросов) в массовых концентраций загрязняющих веществ в зависимости от вида топлива приведены в Приложении А.
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИПИСАННОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ
3.1. Предел приписанной относительной погрешности измерения массового выброса устанавливается +/- 20% для каждого загрязняющего вещества. Расчетные формулы и примеры оценки погрешности приведены в Приложении Б.
4.1. Измерения массового выброса загрязняющего вещества являются косвенными, осуществляемыми на основе прямых измерений массовой концентрации CO, SO_{2} , NO и косвенных измерений NO_{x} (оксидов азота) и объемного расхода уходящих дымовых газов. Массовый выброс i-го загрязняющего вещества M_{i} , г/с, через газоход определяют по формуле
где c_{i} — массовая концентрация i-го загрязняющего вещества в сухих дымовых газах при нормальных условиях <1>, определяемая в измерительном сечении, мг/м3;
V_{\text{сг}} — объемный расход сухих дымовых газов через измерительное сечение при нормальных условиях, м3/ч.
<1> Здесь и далее нормальные условия: давление 101,3 кПа и температура 0 °C.
4.2 Метод измерения массовых концентраций
4.2.1. Массовые концентрации CO, SO_{2} и NO измеряют с помощью переносного газоанализатора с электрохимическими датчиками (далее по тексту — газоанализатор) <2>.
<2> Измеренные значения массовых концентраций CO, SO_{2} и NO здесь и далее относятся к осушенной пробе дымового газа.
4.2.2. Массовую концентрацию NO_{x} определяют расчетом по измеренным с помощью газоанализатора значениям массовой концентрации монооксида азота (далее по тексту — NO) по формуле
где \rho_{NO_{2}} и \rho_{NO} — плотность, соответственно, диоксида и оксида азота;
c_{NO} — массовая концентрация NO;
c_{NO_{2}} — массовая концентрация диоксида азота (далее по тексту — NO_{2} ), содержащегося в анализируемых дымовых газах (определяют, исходя из измеренного значения c_{NO} как 0,05 \cdot 1,53 \cdot c_{NO} , где 1,53 = \rho_{NO_{2}}/\rho_{NO} ).
Примечание. Несмотря на то, что ряд газоанализаторов с электрохимическими датчиками имеют датчик для измерения NO_{2} , представительность результатов анализа этого загрязняющего вещества, как показала практика, не может быть обеспечена. Содержание NO_{2} в дымовых газах котельных установок составляет, по опытный данным, от 2 до 7% NO, соответственно (0,02 — 0,07)NO; принято 0,05.
4.2.3. Метод измерения массовых концентраций загрязняющих веществ основан на применении в газоанализаторе электрохимических ячеек, являющихся чувствительными элементами датчиков.
4.2.4. Принцип действия электрохимической ячейки состоит в следующем: анализируемый газ поступает через проницаемую мембрану в ячейку, где происходит окислительно-восстановительная реакция с участием компонента, концентрация которого определяется. Сила тока, возникающая в электрохимической ячейке, прямо пропорциональна массовой концентрации определяемого компонента.
4.2.5. Кроме определяемого загрязняющего вещества, на процесс измерения могут влиять и другие компоненты, содержащиеся в газовой пробе, близкие к этому веществу по химической природе. Возникает так называемая перекрестная чувствительность — влияние одного измеряемого компонента на выходной сигнал датчика другого, а также чувствительность к неизмеряемым компонентам. Отдельные компоненты могут оказывать разрушающее действие на датчики. Например, при измерении концентрации CO сильное влияние на выходной сигнал датчика оказывают SO_{2} — перекрестная чувствительность и H_{2} — неизмеряемый компонент (если SO_{2} и H_{2} присутствуют в пробе). Кроме того, SO_{2} оказывает разрушающее действие на датчик CO. Поэтому электрохимические датчики должны быть снабжены системой компенсации перекрестной чувствительности, а датчик CO — дополнительно иметь компенсацию от влияния водорода и защиту от диоксида серы.
4.2.6. Показания газоанализаторов выражают в единицах массовой концентрации для объема дымовых газов, соответствующего нормальным условиям: температуре 0 °C, абсолютному давлению дымовых газов 101,3 кПа.
4.3 Методы измерения объемного расхода сухих дымовых газов
4.3.1. Для измерения объемного расхода сухих дымовых газов могут использоваться два косвенных (расчетных) метода, в которых исходными данными являются:
- в первом — средняя скорость потока дымовых газов в измерительном сечении, влажность дымовых газов в этом сечении и его площадь, а также средняя температура газового потока и его абсолютное давление;
- во втором — расход топлива, низшая теплота сгорания и влажность рабочей массы топлива, содержание кислорода (далее по тексту — O_{2} ) в измерительном сечении.
Первый метод может применяться для определения объемного расхода дымовых газов при сжигании природного газа, мазута и угля; второй — только при сжигании природного газа и мазута.
4.3.2 При использовании первого метода по п. 4.3.1:
- средняя скорость дымовых газов в измерительном сечении определяется в соответствий с п. 4.4 ГОСТ 17.2.4.06 по динамическому давлению потока дымовых газов в контрольной точке измерительного сечения с учетом среднего коэффициента неравномерности поля динамических давлений (динамическое давление в точке измерительного сечения измеряется по разности полного и статического давлений с помощью пневмометрических (напорных) трубок конструкций, «НИИОГАЗ», Прандтля, Пито и др., к которым подключается прибор для измерения разности давлений);
- влажность дымовых газов измеряется в соответствии с разделом 3 ГОСТ 17.2.4.08 психрометрическим или конденсационным методом;
- площадь измерительного сечения определяют в соответствии с пп. 3.4.2 - 3.4.4 ГОСТ 17.2.4.06 с помощью рулетки (наружные или внутренние размеры сечения) и в случае необходимости штангенциркуля (толщину стенки газохода в месте расположения измерительного сечения);
- температуру газового потока измеряют с помощью термоэлектрических термометров, устанавливаемых в средней части измерительного сечения;
- абсолютное давление определяют как сумму атмосферного и статического давления с помощью тех же средств, которые используются для измерения динамического давления.
4.3.3. При определении объемного расхода сухих дымовых газов вторым методом (п. 4.3.1) специальных методов для измерения расхода, влажности и низшей теплоты сгорания топлива не применяют, а используют результаты штатных определений этих параметров; содержание O_{2} измеряют одновременно с концентрацией загрязняющих веществ одним и тем же газоанализатором.
5. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И МАТЕРИАЛЫ
5.1. Средства измерений, вспомогательные устройства и материалы, используемые при измерении массовой концентрации загрязняющих веществ и содержания кислорода, приведены в таблицах 1 - 3.
| Наименование | Основные технические характеристики | Контролируемый параметр |
| 1. Многокомпонентный переносной газоанализатор с электрохимическими датчиками в комплекте с пробоотборным зондом. Перечень некоторых типов газоанализаторов с указанием их характеристик приведен в Приложении В | Диапазоны измерения: CO..... 80 — 5000 мг/м3 NO..... 60 — 2000 мг/м3 SO_{2} .... 120 — 6000 мг/м3 O_{2} ...... 0 — 21 (объемная доля), % Относительная погрешность не более 10% <*> | Массовая концентрация NO, CO, SO_{2} , объемная доля O_{2} |
| 2. Термометр лабораторный ТЛ-2 по ГОСТ 28498 | Диапазон измерения от 0 °C до 55 °C. Цена деления 1 °C | Температура окружающей среды |
| 3. Психрометр ПБУ-1 по ТУ 2511-1219 | Пределы измерения от 10% до 100%. Цена деления 0,2% | Относительная влажность окружающей среды (атмосферного воздуха) |
| 4. Барометр-анероид М 67 по ТУ 2504-1797 | Цена деления 1 мм рт. ст. Погрешность 0,3 мм рт. ст. | Атмосферное давление среды |
| 5. Ротаметр РМ-0,25Г УЗ по ТУ 25-02.070213 | Диапазон измерения 0 — 250 дм3/ч. Диаметр условного прохода 6 мм. Габариты 26,5 x 360 мм | Расход калибровочного газа |
| 6. Мановакуумметр двухтрубный жидкостный МВ-2-6000 по ТУ 92-891.0261 | Диапазон измерения -6...+6 кПа. Цена деления 0,01 кПа | Давление (разрежение) анализируемой среды |
| 7. Цифровой термометр ТТЦ 06-1300 | Диапазон измерения 0 — 1300 °C. Погрешность не более 6 °C | Температура газового потока |
| <*> Для обеспечения допускаемой погрешности газоанализатора следует использовать поверочные газовые смеси (ПГС) по ТУ 6-16-2956 в баллонах емкостью (4 — 10) л и азот газообразный особой чистоты по ГОСТ 9273. Характеристики ПГС приведены в таблице 2. Примечания. 1. СИ по пп. 2 - 4 применяют при контрольных проверках условий измерения. | ||
| 2. Допускается использование других средств измерений, не уступающих вышеуказанным по техническим характеристикам. | ||
| 3. Длину зонда газоанализатора по п. 1 выбирают в зависимости от расположения точек отбора пробы по поперечному сечению газохода. Таблица 2 | ||
Вспомогательные устройства и материалы
5.2. Средства измерений, вспомогательные устройства и материалы, используемые при измерении объемного расхода сухих дымовых газов, приведены в таблицах 4 и 5.
| Наименование | Основные технические характеристики | Контролируемый параметр |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. Дифференциальный манометр цифровой с обработкой данных ДМЦ-01/М в комплекте с пневмометрической трубкой конструкции «НИИОГАЗ» | Диапазон измерения: динамического давления 0 — 2000 Па, статического давления 0 — 20000 Па. Основная приведенная погрешность измерения не более 1% | Статическое и динамическое давления потока дымовых газов и автоматический расчет скорости и расхода |
| 2. Рулетка металлическая ЗВД-3 по ГОСТ 7502 Длина — 30 м, цена деления 1 мм | ||
| Линейные размеры измерительного сечения | 3. Штангенциркуль ШЦ-2 | Диапазон измерения 0 — 400 мм, |
| погрешность 0,1 мм | Толщина стенки газохода 4. Весы лабораторные ВЛР-200М по ГОСТ 24104 | Верхний предел взвешивания 200 г. |
| Погрешность 1 мг Масса конденсата при определении влажности дымовых газов | ||
| 5. Реометр стеклянный лабораторный типа РДС 4 по ГОСТ 9932 | Диапазон измерения расхода 0 — 10 л/мин. Погрешность 2% | Расход пробы дымовых газов при определении влажности дымовых газов |
| 6. Секундомер механический СО-2 по ГОСТ 5072 | Диапазон измерения 0 — 30 мин. Погрешность 0,2 с | Время отбора пробы при определении влажности дымовых газов |
| 7. Термометр лабораторный по ГОСТ 27544 Диапазон измерения 0 — 50 °C. | ||
| Цена деления не более 0,2 °C | Температура пробы в сборнике конденсата при определении влажности дымовых газов Примечания. | 1. Средства измерений, приведенные в таблице 3, применяются при использовании первого метода по п. 4.3.1. Кроме этих средств используются барометр и цифровой термометр (см. таблицу 1). |
| 2. При использовании второго метода определения объемного расхода сухих дымовых газов по п. 4.3.1 применяется газоанализатор (см. таблицу 1) для измерения содержания кислорода в потоке газов, проходящих через измерительное сечение. Диапазон измерения содержания кислорода (объемная доля) 0,8 — 25%, абсолютная погрешность определения его объемной доли +/- 0,2%. 3. Допускается применение других средств измерений, не уступающих вышеуказанным по техническим характеристикам. | ||
| Таблица 5 | Вспомогательные устройства и материалы | |
| Наименование вспомогательного устройства, материала Количество и краткая техническая характеристика устройств 1. Холодильник спиральный ХСВ по ГОСТ 25336 | ||
2. Колба коническая Кн-2-250-240 ТС то ГОСТ 25336
3. Трубки медицинские резиновые типа 1 по ГОСТ 3399 или полиэтиленовые по ГОСТ 18599
5.3. Все средства измерений, указанные в таблицах 1 и 4, должны иметь действующие свидетельства о поверке, а газовые смеси в баллонах под давлением — действующие паспорта.
6.1. Перед началом выполнения измерений определяют место расположения измерительного сечения и оборудуют рабочие места в соответствии с требованиями п. 7.1.2.1 ОНД-90.
6.2. Определяют неравномерность полей динамических давлений в измерительном сечении, а если оно выбрано в зоне конвективного газохода, то и неравномерность солей массовых концентраций. Для чего:
6.2.1. Измеряют линейные размеры, выполняют эскиз и проводят (условно) разбивку площади измерительного сечения на равновеликие части, количество которых определяют в соответствии с пп. 2.5 и 2.6 ГОСТ 17.2.4.06.
6.2.2. Определяют на эскизе координаты «n» точек измерения локальных значений параметров в соответствии с п. 2.5 ГОСТ 17.2.4.06 и места ввода пневмометрической трубки (пробоотборного зонда), которые должны быть расположены так, чтобы можно было наконечник пневмометрической трубки (пробоотборного зонда) установить в каждую точку. Пример разбивки измерительного сечения, расположения точек измерения и мест ввода пневмометрической трубки показан на рисунке 1.
а — круглое сечение: I и II — места ввода пневмометрической трубки; 1 — 3 - номера точек измерений; Т — контрольная
точка; б — прямоугольное сечение: I — IV — номера рядов
точек ввода зонда по ширине газохода; 1 — 5 - номера рядов
по глубине газохода; \cdot — места ввода
пневмометрической трубки
Рисунок 1. Разбивка измерительного сечения газохода на равновеликие площади
6.2.3. В местах ввода пневмометрической трубки (пробоотборного зонда) в стенке газохода сверлят отверстия и приваривают соответствующие штуцера и бобышки для ее крепления.
6.2.4. Подготавливают приборы для измерения динамического давления, массовых концентраций загрязняющих веществ и содержания кислорода в соответствии с их руководствами по эксплуатации.
Примечание. При подготовке приборов следует обратить внимание на герметичность соединительных линий, через которые отбираются пробы и передается воздействие давления (пробоотборные зонды, соединительные трубки, устройства пробоподготовки и т.д.). Герметичность этих устройств проверяют методом отсчета спада давления в замкнутой системе, находящейся под испытательным давлением 1 кПа. Падение давления в этих устройствах за 1 мин не должно превышать 0,05 кПа.
6.2.5. Пневмометрическую трубку (пробоотборный зонд) располагают на рабочей площадке (в среде атмосферного воздуха), подключают к прибору, включают его и после установления рабочего режима контролируют показания, которые должны иметь значения 0 (для приборов, измеряющих динамическое давление, массовые концентрации NO, CO, SO_{2} ) и 20,9 (для прибора, измеряющего содержание O_{2} ).
6.2.6. Пневмометрическую трубку (пробоотборный зонд), не отключая от прибора, устанавливают в подготовленные места ввода в газоход и измеряют локальные значения динамических давлений (массовых концентраций), помещая наконечник трубки (пробоотборного зонда) в точки сечения, определенные в соответствия с п. 6.2.2. При этом необходимо следить за тем, чтобы наконечник был направлен навстречу потоку.
6.2.7. Определяют средний коэффициент неравномерности поля динамических давлений и поля массовых концентраций (при необходимости). Для этого:
- фиксируют значения динамического давления p_{\text{дк}} и массовой концентрации c_{\text{к}} в точке (далее по тексту — контрольная точка), расположенной в геометрическом центре измерительного сечения;
- определяют средние коэффициенты неравномерности \text{К}_{\text{нср}}^{p} = \sqrt{p_{\text{д}j}/p_{\text{дк}}} и \text{К}_{\text{нср}}^{c} = c_{ij}/c_{\text{к}} для каждой точки;
где p_{\text{д}j} — динамическое давление в j-ой точке измерительного сечения,
c_{ij} — концентрация i-го загрязняющего вещества в j-ой точке измерительного сечения;
- подсчитывают средние коэффициенты неравномерности полей динамических давлений и массовых концентраций, соответственно:
\text{К}_{\text{нср}}^{p} = 1/n \cdot \sum_{j = 1}^{n} \text{К}_{\text{н}j}^{p} , (3)
\text{К}_{\text{нср}}^{c} = 1/n \cdot \sum_{j = 1}^{n} \text{К}_{\text{н}j}^{c} , (4)
\text{К}_{\text{н}j} — коэффициент неравномерности динамических давлений (индекс p) или концентраций (индекс c) в j-ой точке.
6.2.8. Операции по пп. 6.2.6 и 6.2.7 проводят для трех технологических режимов работы котельной установки, соответствующих 50, 75, 100% тепловой нагрузки Q_{\text{к}} . Эти измерения для каждого измерительного сечения выполняют 1 раз после его выбора. В последующем пользуются полученными результатами.
6.2.9. После определения средних коэффициентов неравномерности полей динамических давлений и массовых концентраций строят графики функций \text{К}_{\text{нср}}^{p} = f(Q_{\text{к}}) и \text{К}_{\text{нср}}^{c} = f(Q_{\text{к}}) , которые используют при подсчете массовых выбросов.
6.3. Находят площадь измерительного сечения газохода в соответствии с п. 3.4 ГОСТ 17.2.4.06.
6.4. Подготовку к выполнению измерений влажности газового потока выполняют в соответствии с п. 2 ГОСТ 17.2.4.08, а температуры и статического давления — в соответствии с руководством по эксплуатации соответствующих приборов.
6.5. Если котельная установка работает на твердом топливе, то необходимо предусмотреть заземление пробоотборного зонда в процессе измерений во избежание накопления на нем заряда статического электричества.
7. ОПЕРАЦИИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИЗМЕРЕНИЙ
7.1. В зависимости от выбранного метода определения объемного расхода дымовых газовых (см. п. 4.3.1) выполняют измерения:
- температуры газового потока в средней части измерительного сечения;
- атмосферного давления или только массовой концентрации загрязняющих веществ и содержания кислорода.
7.2. При измерении массовой концентрации собирают схему, показанную на рисунке 2, а, и проводят следующие операции:
окружающей среды; в — схема измерения скорости (расхода) газа; г — схема измерения влажности газа; 1 — газоход; 2 — штуцер; 3 — пробоотборный зонд газоанализатора; 4 — уплотнение; 5 — шланг; 6 — аналитический блок; 7 — термометр; 8 — психрометр; 9 — барометр; 10 — держатель; 11 — напорная трубка; 12 — линейка; 13 — соединительные штанги; 14 — дифманометр; 15 — фильтр; 16 — холодильник; 17 — термометр; 18 — сборник конденсата; 19 — манометр; 20 — реометр; 21 — линия отбора пробы;
22 — датчик температуры
Примечание. Приборы (поз. 7 — 9 и 22) используют при необходимости контроля условий проведения измерений.
Рисунок 2. Схемы выполнения измерений массовых выбросов
загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах
7.2.1. Включают газоанализатор и ожидают завершения процесса его автокалибровки, при этом пробоотборный зонд должен находиться в среде атмосферного воздуха.
7.2.2. После установки показаний кислородного датчика 20,9% и нулевых показаний остальных пробоотборный зонд вводят в газоход таким образом, чтобы проба отбиралась из контрольной точки.
7.2.3. После стабилизации показаний прибора начинают регистрировать результаты измерений в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. Одновременно в случае необходимости записывают результаты измерений содержания кислорода.
7.3. Для определения динамического давления собирают схему, показанную на рисунке 2, в, и проводят измерения в соответствии с инструкцией по эксплуатации дифференциального манометра ДМЦ-01/М. Одновременно с помощью этого же прибора измеряют статическое давление в газовом потоке.
7.4. Влажность в соответствии с п. 3.2 ГОСТ 17.2.4.08 измеряют по схеме, показанной на рисунке 2, г.
7.5. Температуру газового потока измеряют в соответствии с инструкцией по эксплуатации цифрового термометра. Датчик вводят в газоход через специальный штуцер и располагают его чувствительный элемент на расстоянии от стенки не меньше 0,2L (L — расстояние между противоположными стенками газохода).
7.6. Измерения должны проводиться в течение 20 мин в одних и тех же условиях при неизменных параметрах, определяющих выбранный режим работы котельной установки, сериями, количество которых должно быть не менее трех. Интервал между сериями должен составлять не менее 3 мин. Количество наблюдений каждого параметра в серии должно быть не менее трех. Измерения в каждой серии проводятся непрерывно в последовательности заполнения горизонтальных строк и фиксируются в журнале, форма которого приведена в Приложении Г. В период выполнения измерений периодически каждые 10 мин регистрируют атмосферное давление по барометру-анероиду.
8.1. За результат измерения данного параметра принимают среднее арифметическое результатов наблюдений, полученных в n сериях измерений.
8.2 Определяют массовый M выброс i-го загрязняющего вещества по результатам выполненных измерений по формуле
M_{i} = 0,278 \cdot 10^{- 6} \cdot \text{К}_{\text{нср}}^{c} \cdot c_{i\text{ср}} \cdot V_{\text{сг}} , (5)
где \text{К}_{\text{нср}}^{c} — средний коэффициент неравномерности поля концентрация по измерительному сечению газохода. Для измерительного сечения, находящегося в конвективном газоходе, его определяют в соответствии с п. 6.2.9, для остальных участков газоходов \text{К}_{\text{нср}}^{c} = 1 ;
c_{i\text{ср}} — результат измерения массовой концентрации i-го загрязняющего вещества, мг/м3. При определении массового выброса NO_{x} значения c_{NO_{x}} подсчитывают по измеренной массовой концентрации c_{NO} , как c_{NO_{x}} = 1,61 \cdot c_{NO} <*>;
V_{\text{сг}} — объемный расход сухих дымовых газов, определяемый по формуле
V_{\text{сг}} = 7350\text{К}_{\text{нср}}^{p} \sqrt{\text{К}_{\text{т}}p_{\text{дкс}}(p_{\text{б}} + p_{\text{гс}})/(273 + t_{\text{гс}})} \times [1 - (1,245 \cdot 10^{- 3} \cdot f_{NC})]S <**>, (6)
где \text{К}_{\text{нср}}^{p} — средний коэффициент неравномерности поля динамических давлений, полученный в соответствии с п. 6.2.9;
\text{К}_{\text{т}} — коэффициент напорной трубки;
p_{\text{дкс}} , p_{\text{гс}} , t_{\text{гс}} , f_{NC} , p_{\text{б}} , S — результаты измерений, соответственно: перепада давления в контрольной точке измерительного сечения, статического давления, температуры, влажности потока дымовых газов, атмосферного давления, площади измерительного сечения.
<*> В соответствии с формулами, приведенными в п. 4.2.2, имеем c_{NO_{x}} = 1,53c_{NO} + 1,53 \cdot 0,05c_{NO} = 1,61c_{NO} .
<**> Формулы (6), (8) и (9) получены на основе зависимостей, приведенных в ГОСТ 17.2.4.06-90 и монографии «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (авт. Я.Л. Пеккер). Вывод формул см. в Приложении Д.
8.3. Определяют массовый выброс i-го загрязняющего вещества по значениям V_{\text{сгш}} , полученным на основе измерений штатными приборами и измерений массовых концентраций загрязняющих веществ и содержания кислорода, выполненных по данной МВИ, по формуле
M_{i} = 0,278 \cdot 10^{- 6} \cdot \text{К}_{\text{нср}}^{c} \cdot c_{i\text{ср}} \cdot V_{\text{сгш}} , (7)
где V_{\text{сгш}} — объемный расход сухих дымовых газов, подсчитываемый с использованием штатных измерений по формуле
V_{\text{сгш}} = \text{В}_{\text{м}} \cdot [(21 - 0,05 \cdot c_{O_{2}})/(21 - c_{O_{2}}) - 0,06] \cdot 1,10 \times [(Q_{i}^{\text{т}} + 25W^{\text{т}})/4190] \cdot 10^{3} , (8)
при использовании в качестве топлива мазута и
V_{\text{сгш}} = \text{В}_{\text{г}} \cdot [(21 - 0,1 \cdot c_{O_{2}})/(21 - c_{O_{2}}) - 0,104] \cdot 1,11 \times [(Q_{i}^{\text{т}} + 25W^{\text{т}})/4190] \cdot 10^{3} , (9)
где \text{В}_{\text{м}} , \text{В}_{\text{г}} — расход топлива (мазута и газа соответственно) на котельную установку, измеряемый штатным расходомерным устройством, т/ч (тыс. м3/ч);
c_{O_{2}} — результат измерения содержания кислорода;
Q_{i}^{\text{т}} — низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг, для твердого и жидкого топлива и кДж/м3 — для газообразного;
W^{\text{т}} — влажность топлива на рабочую массу, %.
За значения Q_{i}^{\text{т}} и W^{\text{т}} принимают последние результаты их определения, полученные при анализе топлива в аналитической лаборатории ТЭС.
Примечание. Формулы (8), (9) относятся к случаю сжигания одного вида топлива. При совместном сжигании мазута и природного газа V_{\text{сгш}} рассчитывают для каждого топлива в отдельности и полученные результата суммируют.
9.1. Точность результатов определения массовых выбросов обеспечивается точностью результатов измерений отдельных параметров.
9.2. Контроль точности результатов измерений массовых концентраций CO, NO, SO_{2} и содержания O_{2} в дымовых газах переносным газоанализатором проводят в случае возникновения сомнений в результатах измерений указанных компонентов, а также периодически по каждому измерительному каналу с помощью баллонов с ПГС.
При отрицательном результате контроля проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора корректировку показаний газоанализатора, относящихся к тем компонентам, погрешность результатов измерений которых превышает допустимую. Эту операцию выполняют, если она предусмотрена в эксплуатационной документации для потребителя. В других случаях газоанализатор следует направить в сервисную службу для корректировки и ремонта.
9.3. Точность результатов измерений температуры, избыточного давления, скорости, площади измерительного сечения, расхода и влажности газового потока контролируют путем проведения периодических поверок средств измерений, используемых при выполнении данных измерений, в соответствии с нормативной документацией по поверке на каждый конкретный тип СИ.
И ФОРМЫ ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
10.1. В качестве показателя точности измерения массовых выбросов загрязняющих веществ принимается интервал, в котором находится абсолютная погрешность измерения.
10.2 Устанавливается следующая форма представления результатов измерения:
где M_{i} — массовый выброс i-ого загрязняющего вещества, г/с;
|\Delta_{L}| и |\Delta h| — нижняя и верхняя границы интервала, в котором находится абсолютная погрешность измерения массового выброса, г/с.
Верхнюю и нижнюю границы интервала находят по значению приписанной относительной погрешности измерения (см. п. 3.1) как \pm 0,2 \cdot M_{i} .
К работе по измерению массового выброса загрязняющих веществ с помощью переносного газоаналитического комплекта допускаются лица, имеющие высшее и среднее специальное техническое образование, изучившие инструкции по эксплуатации приборов, входящих в газоаналитический комплект и «Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы» ОНД-90, и имеющие опыт проведения газового анализа не менее 6 мес.
12.1. Перед началом работы лица, проводящие измерения состава и расхода дымовых газов с помощью газоаналитического комплекта, должны быть ознакомлены с действующими на данном предприятии правилами безопасности.
12.2. Работы, связанные с отбором проб на высоте, допускается проводить только при наличии прочных устойчивых площадок, огражденных перилами высотой не менее 1 м.
Запрещается устраивать временные настилы на случайных опорах, ставить леса, подмостки на конструкционные элементы, не рассчитанные на дополнительную нагрузку, а также крепить их к малоустойчивым частям здания.
12.3. Монтаж, установку и эксплуатацию приборов проводить в вентилируемых взрывобезопасных существующих или специально построенных помещениях. Концентрация агрессивных и токсичных газов и паров в воздухе помещений должна быть не выше указанных в ГОСТ 12.1.005 значений. Помещения должны быть освещены в соответствии с действующими нормами СНиП II-4.
12.4. При проведении ремонтных и монтажных работ приборы должны быть отключены от сети с помощью сетевых разъемов. Баллоны с газами при этом должны быть перекрыты.
12.5 При работе с баллонами, наполненными поверочными газовыми смесями, необходимо соблюдать следующие требования:
- баллоны должны быть установлены на расстоянии не менее 1 м от источника тепла;
- не допускать утечек газа в местах подсоединения баллонов к соединительным шлангам, проверяя их мыльной пеной не реже 1 раза в месяц;
- давление поверочных газовых смесей должно быть не более 50 кПа.
12.6. Эксплуатация электроприборов и электроустановок, используемых в процессе проведения измерений, должна проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019, правилами технической эксплуатации и техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными Госэнергонадзором РФ.
(справочное)
Минимальные и максимальные значения массовых выбросов
(расходов) загрязняющих веществ, г/с, при нормальной
эксплуатации котлов
Минимальные м максимальные значения массовых концентраций
загрязняющих веществ, мг/м3, при нормальной
эксплуатации котлов
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА (ВЫБРОСА) ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ОТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Массовый расход (выброс) данного загрязняющего вещества является косвенно измеряемой величиной, определяемой по формуле
M_{i} = 0,278 \cdot 10^{- 6} \cdot \text{К}_{\text{нср}}^{c} \cdot c_{i\text{ср}} \cdot V_{\text{сг}} , (Б.1)
где c_{i\text{ср}} — среднеарифметическое значение результатов наблюдений за концентрацией i-го загрязняющего вещества (см. Приложение Г);
V_{\text{сг}} — расход сухих газов, находится по формуле
V_{\text{сг}} = 7350 \cdot \text{К}_{\text{нср}}^{p} \cdot \sqrt{\text{К}_{\text{т}} \cdot p_{\text{дкс}} \cdot (p_{\text{б}} + p_{\text{гс}})/(273 + t_{\text{гс}})} \times (1 - 1,245 \cdot 10^{- 3} \cdot f_{NC}) \cdot S , (Б.2)
если измеряют скорость, площадь сечения газохода, влажность дымовых газов, или
V_{\text{сг}} = \text{В}_{\text{м}} \cdot [(21 - 0,05 \cdot c_{O_{2}})/(21 - c_{O_{2}}) - 0,06] \cdot 1,10 \times [(Q_{i}^{\text{т}} + 25W^{\text{т}})/4190] \cdot 10^{3} , (Б.3)
если его определяют по измеренным расходу (используют штатные измерения), теплотворной способности и влажности мазута (с учетом данных штатного лабораторного контроля), содержанию кислорода в дымовых газах (измеряют в выбранном сечении), и
V_{\text{сг}} = \text{В}_{\text{г}} \cdot [(21 - 0,1 \cdot c_{O_{2}})/(21 - c_{O_{2}}) - 0,104] \times 1,11 \cdot [(Q_{i}^{\text{т}} + 25W^{\text{т}})/4190] \cdot 10^{3} , (Б.4)
если определяется по измеренным расходу природного газа (используют штатные измерения), его теплотворной способности (используют данные штатного лабораторного контроля), содержанию кислорода в дымовых газах (измеряют в выбранном сечении).
Для удобства оценки погрешности вводим условные величины:
A = \sqrt{\text{К}_{\text{т}} \cdot p_{\text{дкс}} \cdot (p_{\text{б}} + p_{\text{гс}})/(273 + t_{\text{гс}})} , (Б.5)
C = (1 - 1,245 \cdot 10^{- 3} \cdot f_{NC}) , (Б.7)
E = [(21 - 0,05 \cdot c_{O_{2}})/(21 - c_{O_{2}}) - 0,06] , (Б.8)
F = [(Q_{i}^{\text{т}} + 25W^{\text{т}})/4190] . (Б.10)
Погрешность косвенно измеряемых величин, вычисляемых по формулам (Б.1), (Б.2), (Б.3), (Б.4), определяют из следующих выражений:
(Б.11)
(Б.12)dV_{\text{сг}} = \sqrt{(E \cdot 1,10 \cdot F \cdot 10^{3} \cdot d\text{В}_{\text{м}})^{2} + (\text{В}_{\text{м}} \cdot 1,10 \cdot F \cdot 10^{3} \cdot dE)^{2} + (\text{В}_{\text{м}} \cdot E \cdot 1,10 \cdot F \cdot 10^{3} \cdot dF)^{2}} ; (Б.13)
dV_{\text{сг}} = \sqrt{(G \cdot 1,10 \cdot F \cdot 10^{3} \cdot d\text{В}_{\text{г}})^{2} + (\text{В}_{\text{г}} \cdot 1,10 \cdot F \cdot 10^{3} \cdot dG^{2}) + (\text{В}_{\text{г}} \cdot G \cdot 1,10 \cdot F \cdot 10^{3} \cdot dF)^{2}} . (Б.14)
Оценка погрешности условных величин:
(Б.15)dB = \sqrt{(dp_{\text{б}})^{2} + (dp_{\text{гс}})^{2}} ; (Б.16)
dE = 19,95/(21 - c_{O_{2}})^{2} \times dc_{O_{2}} ; (Б.18)
dF = [(dQ_{i}^{\text{г}} + 25W^{\text{г}})/4190] . (Б.20)
Пример расчета погрешности измерения массовых выбросов через
сечение перед дымососом котла ПТВМ-30 (топливо — мазут)
| Параметр | Обозначение | Единица измерения | Значение | Источник информации |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Содержание кислорода | c_{O_{2}} | % | 1,5 | Протокол измерений |
| Погрешность определения c_{O_{2}} | dc_{O_{2}} | % | 0,1 | Оценка на основе паспортных данных на прибор |
| Вспомогательная величина E | E | - | 1,0131 | Расчет по формуле (Б.8) |
| Погрешность определения E | dE | - | 0,0105 | Расчет по формуле (Б.18) |
| Теплотворная способность | Q | кДж/кг | 39356 | Лабораторный журнал энергообъекта |
| Погрешность определения Q dQ | ||||
| кДж/кг | 130 | Принято по РД 34.321-96 | Содержание влаги в топливе | W |
| % | 3 | Лабораторный журнал энергообъекта | Погрешность определения W | dW |
| % 0,06 | ||||
| Принято по РД 34.321-96 | Вспомогательная величина F | F | - | 9,411 |
| Расчет по формуле (Б.10) | Погрешность определения F | dF | - | 0,0358 |
| Расчет по формуле (Б.20) | Расход мазута на котел | \text{В}_{\text{м}} | т/ч | 1,8 |
| Протокол измерений (штатный контроль) | Погрешность определения \text{В}_{\text{м}} | d\text{В}_{\text{м}} | т/ч | 0,0036 |
| Принято по РД 34.321-96 Объемный расход дымовых газов | ||||
| V_{\text{сг}} | м3/ч | 18876,9 | Расчет по формуле (Б.3) | Погрешность определения V_{\text{сг}} |
| dV_{\text{сг}} | м3/ч | 704,9 | Расчет по формуле (Б.13) | Концентрация NO |
| c_{NO} | мг/м3 | 150 | Протокол измерений | Концентрация NO_{x} |
| (в пересчете на NO_{2} ) | c_{NO_{x}} | мг/м3 | 241 | Расчет по формуле 1,53 \cdot c_{NO} \cdot 1,05 |
| Погрешность определения c_{NO} dc_{NO} | мг/м3 | 15 | Оценка на основе паспортных данных на прибор | Погрешность определения c_{NO_{x}} |
| dc_{NO_{x}} | мг/м3 | 24 | Расчетные данные | Концентрация SO_{2} |
| c_{SO_{2}} | мг/м3 | 500 | Протокол измерений | Погрешность определения c_{SO_{2}} |
| dc_{SO_{2}} | мг/м3 | 50 | Оценка на основе паспортных данных на прибор | Концентрация CO |
| c_{CO} | мг/м3 | 0 | Протокол намерений | Погрешность определения c_{CO} |
| dc_{CO} | мг/м3 | - | Оценка на основе паспортных данных на прибор | Коэффициент неравномерности поля концентрации |
| \text{К}_{\text{нср}}^{c} | - | 0,9 | Протокол измерений | Погрешность определения \text{К}_{\text{нср}}^{c} |
| d\text{К}_{\text{нср}}^{c} | - | 0,09 | Оценка на основе специальных измерений | Массовый выброс NO_{x} |
| M_{NO_{x}} | г/с | 1,14 | Расчет по формуле (Б.1) | Погрешность определения M_{NO_{x}} |
| dM_{NO_{x}} | г/с | 0,17 | Расчет по формуле (Б.11) | Относительная погрешность определения M_{NO_{x}} |
| \%NO_{x} | % | 14,63 | Расчет по формуле (dM_{NO_{x}}/M_{NO_{x}}) \cdot 100 | Массовый выброс SO_{2} |
| M_{SO_{2}} | г/с | 2,36 | Расчет по формуле (Б.1) | Погрешность определения M_{SO_{2}} |
| dM_{SO_{2}} | г/с | 0,26 | Расчет по формуле (Б.11) | Относительная погрешность определения M_{SO_{2}} |
| \%SO_{2} | % | 11,09 | Расчет по формуле (dM_{SO_{2}}/M_{SO_{2}}) \cdot 100 | |
| Таблица Б.2 | Пример расчета погрешности измерения массовых выбросов через | сечение перед дымососом котла БКЗ-420 (топливо — уголь) | ||
| Параметр | Обозначение | Единица измерения | Значение | Источник информации |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Коэффициент напорной трубки | \text{К}_{\text{т}} | - | 0,56 | Паспорт на напорную трубку |
| Погрешность определения \text{К}_{\text{т}} | d\text{К}_{\text{т}} | - | 0,0168 | То же |
| Динамическое давление | p_{\text{дкс}} | кПа | 200 | Протокол измерений |
| Погрешность измерения p_{\text{дкс}} | dp_{\text{дкс}} | кПа | 10 | Оценка на основе паспортных данных на прибор ДМЦ |
| Температура дымовых газов | t_{\text{гс}} | °C | 140 | Протокол измерений |
| Погрешность определения t_{\text{гс}} | dt_{\text{гс}} | °C | 6 | Оценка на основе паспортных данных на прибор ТТЦ |
| Вспомогательная величина A | A | - | 5,142 | Расчет по формуле (Б.5) |
| Погрешность определения A | dA | - | 0,1546 | Расчет по формуле (Б.15) |
| Барометрическое давление | p_{\text{б}} | кПа | 100 | Протокол измерений |
| Погрешность определения p_{\text{б}} | dp_{\text{б}} | кПа | 0,04 | Оценка на основе паспортных данных на прибор |
| Давление дымовых газов | p_{\text{гс}} | кПа | -2,5 | Протокол измерений |
| Погрешность определения p_{\text{гс}} | dp_{\text{гс}} | кПа | 0,2 | Оценка на основе паспортных данных на прибор |
| Вспомогательная величина B | B | - | 97,5 | Расчет по формуле (Б.6) |
| Погрешность определения B | dB | - | 0,24 | Расчет по формуле (Б.16) |
| Влажность дымовых газов | f_{NC} | г/м3 | 50 | Протокол измерений |
| Погрешность определения f_{NC} | df_{NC} | г/м3 | М | Оценка на основе ГОСТ 17.2.4.08-90 |
| Вспомогательная величина C | C | - | 0,938 | Расчет по формуле (Б.7) |
| Погрешность определения C | dC | - | 0,0014 | Расчет по формуле (Б.17) |
| Коэффициент неравномерности поля скоростей | \text{К}_{\text{нср}}^{p} | - | 0,8 | Протокол измерений |
| Погрешность определения \text{К}_{\text{нср}}^{p} | d\text{К}_{\text{нср}}^{p} | - | 0,08 | Оценка на основе специальных измерении |
| Площадь сечения | S | м2 | 7 | Протокол измерений |
| Погрешность определения S | dS | м2 | 0,14 | Расчет |
| Объемный расход сухих дымовых газов | V_{\text{гс}} | м3/ч | 198472 | Расчет по формуле (Б.2) |
| Погрешность определения V_{\text{гс}} | dV_{\text{гс}} | м3/ч | 21103,8 | Расчет по формуле (Б.12) |
| Концентрация NO | c_{NO} | мг/м3 | 474 | Протокол измерений |
| Концентрация NO_{x} (в пересчете на NO_{2} ) |
c_{NO_{x}} | мг/м3 | 761 | Расчет по формуле 1,53 \cdot c_{NO} \cdot 1,05 |
| Погрешность определения c_{NO} | dc_{NO} | мг/м3 | 50 | Оценка на основе паспортных данных на прибор |
| Погрешность определения c_{NO_{x}} | dc_{NO_{x}} | мг/м3 | 80 | Расчет |
| Концентрация SO_{2} | c_{SO_{2}} | мг/м3 | 700 | Протокол измерений |
| Погрешность определения c_{SO_{2}} | dc_{SO_{2}} | мг/м3 | 70 | Оценка на основе паспортных данных на прибор |
| Концентрация CO | c_{CO} | мг/м3 | 100 | Протокол измерений |
| Погрешность определения c_{CO} | dc_{CO} | мг/м3 | 10 | Оценка на основе паспортных данных на прибор |
| Коэффициент неравномерности поля концентраций | \text{К}_{\text{нср}}^{c} | - | 0,95 | Протокол измерений |
| Погрешность определения \text{К}_{\text{нср}} | d\text{К}_{\text{нср}}^{c} | - | 0,09 | Оценка на основе специальных измерений |
| Массовый выброс NO_{x} | M_{NO_{x}} | г/с | 39,91 | Расчет по формуле (Б.1) |
| Погрешность определения M_{NO_{x}} | dM_{NO_{x}} | г/с | 7,07 | Расчет по формуле (Б.11) |
| Относительная погрешность определения M_{NO_{x}} | \%NO_{x} | % | 17,72 | Расчет по формуле (dM_{NO_{x}}/M_{NO_{x}}) \cdot 100 |
| Массовый выброс SO_{2} | M_{SO_{2}} | г/с | 36,69 | Расчет по формуле (Б.1) |
| Погрешность определения M_{SO_{2}} | dM_{SO_{2}} | г/с | 6,38 | Расчет по формуле (Б.11) |
| Относительная погрешность определения M_{SO_{2}} | \%SO_{2} | % | 17,40 | Расчет по формуле (dM_{SO_{2}}/M_{SO_{2}}) \cdot 100 |
| Массовый выброс CO | M_{CO} | г/с | 5,24 | Расчет по формуле (Б.1) |
| Погрешность определения M_{CO} | dM_{CO} | г/с | 0,91 | Расчет по формуле (Б.11) |
| Относительная погрешность определения M_{CO} | %CO | % | 17,40 | Расчет по формуле (dM_{CO}/M_{CO}) \cdot 100 |
Пример расчета погрешности измерения массовых
выбросов через сечение перед дымососом котла ПТВМ-30
(топливо — природный газ)
| Параметр | Обозначение | Единица измерения | Значение | Источник информации |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Содержание кислорода | c_{O_{2}} | % | 2 | Протокол измерений |
| Погрешность определения c_{O_{2}} | dc_{O_{2}} | % | 0,2 | Оценка на основе паспортных данных на прибор |
| Вспомогательная величина G | G | - | 0,9907 | Расчет по формуле (Б.9) |
| Погрешность определения G | dG | - | 0,0105 | Расчет по формуле (Б.19) |
| Теплотворная способность | Q | кДж/кг | 34330 | Лабораторный журнал энергообъекта |
| Погрешность определения Q dQ | ||||
| кДж/кг | 170 | Принято по РД 34.321-96 | Содержание влаги в топливе | W |
| % | 0 | Лабораторный журнал энергообъекта | Погрешность определения W | dW |
| % 0 | ||||
| Принято по РД 34.321-96 | Вспомогательная величина F | F | - | 8,19 |
| Расчет по формуле (Б.10) | Погрешность определения F | dF | - | 0,041 |
| Расчет по формуле (Б.20) | Расход газа на котел | \text{В}_{\text{г}} | тыс. м3/ч | 2 |
| Протокол измерений (штатный контроль) | Погрешность определения \text{В}_{\text{г}} | d\text{В}_{\text{г}} | тыс. м3/ч | 0,032 |
| Принято по РД 34.321-96 Объемный расход дымовых газов | ||||
| V_{\text{сг}} | м3/ч | 18020,7 | Расчет по формуле (Б.4) | Погрешность определения V_{\text{сг}} |
| dV_{\text{сг}} | м3/ч | 801,4 | Расчет по формуле (Б.14) | Концентрация NO |
| c_{NO} | мг/м3 | 100 | Протокол измерений | Концентрация NO_{x} (в пересчете на NO_{2} ) |
| c_{NO_{x}} | мг/м3 | 161 | Расчет по формуле 1,53 \cdot c_{NO} \cdot 1,05 | Погрешность определения c_{NO} |
| dc_{NO} | мг/м3 | 15 | Оценка на основе паспортных данных на прибор | Погрешность определения c_{NO_{x}} |
| dc_{NO_{x}} | мг/м3 | 24 | Расчет | Концентрация SO_{2} |
| c_{SO_{2}} | мг/м3 | 0 | Протокол измерений | Погрешность определения c_{SO_{2}} |
| dc_{SO_{2}} | мг/м3 | - | Оценка на основе паспортных данных на прибор | Концентрация CO |
| c_{CO} | мг/м3 | 150 | Протокол измерений | Погрешность определения c_{CO} |
| dc_{CO} | мг/м3 | 15 | Оценка на основе паспортных данных на прибор | Коэффициент неравномерности поля концентрации |
| \text{К}_{\text{нср}}^{c} | - | 0,9 | Протокол измерений | Погрешность \text{К}_{\text{нср}}^{c} |
| d\text{К}_{\text{нср}}^{c} | - | 0,09 | Оценка на основе специальных измерений | Массовый выброс NO_{x} |
| M_{NO_{x}} | г/с | 0,724 | Расчет по формуле (Б.1) | Погрешность определения M_{NO_{x}} |
| dM_{NO_{x}} | г/с | 0,1345 | Расчет по формуле (Б.11) | Относительная погрешность определения M_{NO_{x}} |
| \%NO_{x} | % | 18,6 | Расчет по формуле (dM_{NO_{x}}/M_{NO_{x}}) \cdot 100 | Массовый выброс SO_{2} |
| M_{SO_{2}} | г/с | 0 | Расчет по формуле (Б.1) | Погрешность определения M_{SO_{2}} |
| dM_{SO_{2}} | г/с | - | Расчет по формуле (Б.11) | Относительная погрешность определения M_{SO_{2}} |
| \%SO_{2} | % | - | Расчет по формуле (dM_{SO_{2}}/M_{SO_{2}}) \cdot 100 | Массовый выброс CO |
| M_{CO} | г/с | 0,676 | Расчет по формуле (Б.1) | Погрешность определения M_{CO} |
| dM_{CO} | г/с | 0,1003 | Расчет по формуле (Б.11) | Относительная погрешность определения M_{CO} |
| %CO | % | 14,8 | Расчет по формуле (dM_{CO}/M_{CO}) \cdot 100 | |
| Приложение В | ||||
1. Предусматривается, что датчик температуры имеется в комплекте газоанализатора. При необходимости эти измерения могут также проводиться с помощью отдельного датчика и соответствующего измерительного прибора.
2. При использовании измерений штатными приборами в графы для p_{\text{д}} и p_{\text{г}} записывают Q_{i}^{\text{т}} , W^{\text{т}} , а в графу t — расход топлива В, соответственно заменяя обозначения.
Формулы получены на основе зависимостей, приведенных в [1] и [2] <*>.
<*> Здесь и далее [1] - ГОСТ 17.2.4.06-90. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения; [2] — Пеккер Я.Л. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива (обобщенные методы). М.: Энергия, 1977.
Д.1. Формула (6) - Расчет расхода сухих дымовых газов по измеренной скорости потока
Д.1.1. Расход дымовых газов V, м3/с, при рабочих условиях — фактических значениях температуры t_{\text{гс}} , °C, атмосферного давления p_{\text{б}} , кПа, статического давления p_{\text{гс}} , кПа, и влажности f_{NC} , г/м3, — отделяют в соответствии с [1] по формуле
V = w_{\text{ср}} \cdot S , (Д.1)
где w_{\text{ср}} — средняя скорость потока дымовых газов, м/с;
S — площадь измерительного сечения газохода, м2.
Д.1.2. Среднюю скорость потока дымовых газов вычисляют по формуле, приведенной в [1]:
где \text{К}_{\text{нср}}^{p} — коэффициент неравномерности поля скоростей;
p_{\text{дк}} — динамическое давление в контрольной точке измерительного сечения, Па;
\rho — плотность газа при рабочих условиях, кг/м3.
Д.1.2.1. Динамическое давление определяют по формуле из [1]
где p — отсчет по шкале микроманометра, Па;
\beta — коэффициент, зависящий от угла наклона измерительной трубки микроманометра;
\text{К}_{\text{т}} — коэффициент напорной трубки, определяемый при ее метрологической аттестации.
При использовании в комплекте с напорной трубкой цифрового дифференциального манометра (например, ДМЦ-01/М) значения динамического давления определяют по формуле
p_{\text{дк}} = p_{\text{дкс}} \cdot \text{К}_{\text{т}} , (Д.4)
Д.1.2.2. Плотность дымовых газов при рабочих условиях определяют на основе уравнения состояния газов по формуле
\rho = \rho_{N}[273/(273 + t_{\text{гс}})][(p_{\text{б}} + p_{\text{гс}})/101,3] , (Д.5)
где \rho_{N} — плотность дымовых газов при нормальных условиях ( p_{\text{б}} = 101,3\text{кПа} ; t_{\text{гс}} = 0°C ), кг/м3, принимают равной \rho_{N} = 1,293\text{кг}/\text{м}^{3} [1].
Д.1.3. Расход дымовых газов при нормальных условиях ( V_{\text{ну}} , м3/с) с учетом [1] и уравнения состояния газов определяют по формуле
V_{\text{ну}} = V \cdot [273/(273 + t_{\text{гс}})] \cdot [(p_{\text{б}} + p_{\text{гс}})/101,3] , (Д.6)
или, определяя V_{\text{ну}} в м3/ч, получаем:
V_{\text{ну}} = 3600 \cdot V \cdot [273/(273 + t_{\text{гс}})] \cdot [(p_{\text{б}} + p_{\text{гс}})/101,3] . (Д.7)
Д.1.4. Расход сухих дымовых газов при нормальных условиях ( V_{\text{сг}} , м3/ч) определяют как разность объемов полного и занимаемого водяными парами по формуле
где r_{H_{2}O} — объемная доля водяных паров в потоке дымовых газов.
Используя формулы (Д.1) - (Д.8), получаем
V_{\text{сг}} = 7350 \cdot \text{К}_{\text{нср}}^{p} \sqrt{\text{К}_{\text{т}} \cdot p_{\text{дкс}} \cdot (p_{\text{б}} + p_{\text{гс}})/(273 + t_{\text{гс}})} \times (1 - r_{H_{2}O}) \cdot S . (Д.9)
Д.1.5. Значение r_{H_{2}O} определяют с помощью закона Авогадро по формуле
где f_{NC} — влажность потока дымовых газов при нормальных условиях, измеренная в соответствии с ГОСТ 17.2.4.08, г/м3;
V_{\text{м}} — молярный объем газа при нормальных условиях (V_{\text{м}} = 22,41 \times 10^{- 3}\text{м}^{3}/\text{моль}) ;
\text{М}_{H_{2}O} — молярная масса водяного пара, равная 18 г/моль.
Д.1.6. С учетом формулы (Д.10) получаем расчетную формулу (6) для определения V_{\text{сг}} :
V_{\text{сг}} = 7350 \cdot \text{К}_{\text{нср}}^{p} \sqrt{\text{К}_{\text{т}} \cdot p_{\text{дкс}} \cdot (p_{\text{б}} + p_{\text{гс}})/(273 + t_{\text{гс}})} \times (1 - 1,245 \cdot 10^{- 3} \cdot f_{NC}) \cdot S .
Д.2. Формулы (8) и (9) для расчета расхода сухих дымовых газов по расходу топлива
Д.2.1. Действительный объем сухих дымовых газов, образующихся при сгорании 1 кг мазута ( v_{\text{сг}} , м3/кг) или 1 м3 природного газа ( v_{\text{сг}} , м3/м3) <*> при нормальных условиях, определяют в соответствии с [2] по формуле
v_{\text{сг}} = [\alpha - (21 - x)/100] \cdot a \cdot [(Q_{i}^{\text{т}} + 25W^{\text{т}})/4190] , (Д.11)
где \alpha — коэффициент избытка воздуха;
x, a — коэффициенты, зависящие от вида топлива;
Q_{i}^{\text{т}} — низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг для жидкого топлива и кДж/м3 для газообразного топлива;
W^{\text{т}} — влажность топлива на рабочую массу, %.
<*> Для мазута размерность здесь и далее — м3/кг, для природного газа — м3/м3. Все расчеты для газообразного топлива относятся к 1 м3 сухого газа при нормальных условиях (p = 101,3 кПа; t = 0 °C).
\alpha = (21 - y \cdot c_{O_{2}})/(21 - c_{O_{2}}) , (Д.12)
где y — коэффициент, зависящий от вида топлива;
Д.2.1.2. Значения коэффициентов x, a, y на основании данных [2] приведены ниже:
| Топливо | a | x | y |
|---|---|---|---|
| Мазут | 1,10 | 15,0 | 0,05 |
| Природный газ | 1,11 | 10,6 | 0,1 |
Д.2.2. Объемный расход сухих дымовых газов ( V_{\text{сг}} , м3/ч) при сгорании данного количества топлива при нормальных условиях определяют по формуле
V_{\text{сг}} = \text{В } \cdot v_{\text{сг}} \cdot 10^{3} , (Д.13)
где В — часовой расход топлива, т/ч (для мазута) или тыс. м3/ч (для природного газа).
Д.2.3. С учетом формул (Д.11) - (Д.13) и значений коэффициентов, приведенных в п. Д.2.1.2, получаем расчетные формулы (8) и (9) для определения объемного расхода сухих дымовых газов при использовании в качестве топлива:
V_{\text{сгш}} = \text{В}_{\text{м}} \cdot [(21 - 0,05 \cdot c_{O_{2}})/(21 - c_{O_{2}}) - 0,06] \cdot 1,10 \times [(Q_{i}^{\text{т}} + 25W^{\text{т}})/4190] \cdot 10^{3} ,
V_{\text{сгш}} = \text{В}_{\text{г}} \cdot [(21 - 0,1 \cdot c_{O_{2}})/(21 - c_{O_{2}}) - 0,104] \cdot 1,11 \times [(Q_{i}^{\text{т}} + 25W^{\text{т}})/4190] \cdot 10^{3} ,
где \text{В}_{\text{м}} , \text{В}_{\text{г}} — соответственно расход мазута или природного газа на котельную установку, измеряемый штатным расходомерным устройством, т/ч (тыс. м3/ч).
НД, НА КОТОРЫЕ ДАНЫ ССЫЛКИ В РД 153-34.1-11.353-2001
Пункт, в котором имеется ссылка
ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
Охрана природы. Атмосфера. Методы определении скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения
4.3.2; 6.2.1; 6.2.2; 6.3; Приложение Д
Охрана природы. Атмосфера. Методы определения влажности газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения
4.3.2; 6.4; 7.4; Приложение Д
Реометры стеклянные лабораторные
Посуда и оборудование лабораторные и стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
Термометры жидкостные стеклянные. Общие требования. Методы испытаний
Вентили регулирующие. Технические условия
Ротаметры для измерения расхода жидкости и газа типа РМ
Барометр-анероид контрольный М-67
Нормы погрешности измерений технологических параметров тепловых электростанций и подстанций
Правила организации контроля выбросов в атмосферу на тепловых электростанциях и в котельных